[PDF] Les minéraux et les roches pour tous

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Les minLes minéérauxraux

et les roches et les roches pour tous pour tous

Par Simon Auclair, géologue

Journée de formation des enseignants

Le vendredi 20 septembre 2013

Plan de la prPlan de la préésentationsentation

La géologieLa géologie• Définition

• Métier de géologueLes minérauxLes minéraux• Définition • Caractéristiques des minéraux

• Dureté, composition chimique et structure cristallineLes rochesLes roches• Définition

• Classification des roches • Cycle des roches La géologie correspond aux sciences de la Terre.C'est l'étude et l'identification des roches et des minéraux, et beaucoup plus! Les travaux en géologie couvrent plusieurs domaines: la chimie, la physique, l'hydrologie, l'environnement, la paléontologie, etc. Définition de la géologieDéfinition de la géologie Les travaux s'effectuent sur le terrain et en laboratoire. L'explorationreprésente le travail fait sur le terrain. Géologue: un métier unique!Géologue: un métier unique!

Manteau

CroûteCroûte

Noyau L'intérieur de la Terre L'intérieur de la Terre

Source: Université Laval

Les minLes minéérauxraux

QuQu''estest--ce quce qu''un minun minééral ?ral ? Un minéralest une substance inorganique solide qui se présente sous forme de cristal ou solide cristallin.

Cristaux de quartz Cristaux de quartz

Cristaux d

Cristaux d''amazonite amazonite

CristauxCristauxde pyritede pyrite

Cristaux de quartz Cristaux de quartz

Cristaux d

Cristaux d''amazonite amazonite

AperAperççu gu géénnééral ral

Il existe plus de4000 variétés deminérauxdans la nature, dont une douzainesont les plus abondants (ex: quartz). La grande majorité des minéraux qui constituent la croûte terrestresont constitués de huit (8) éléments chimiques:

Oxygène (O) : 46.5%

Silicium (Si) : 28%

Aluminium (Al) : 8%

Fer (Fe) : 5%

Calcium (Ca) : 3.5%

Sodium (Na) : 3%

Potassium (K) : 2.5%

Magnesium (Mg): 2%

Le quartz : un minéral ! Le quartz : un minéral ! SiO 2 Le feldspath : un minéral ! Le feldspath : un minéral ! KAlSi 3 O 8 La biotite : un minéral ! La biotite : un minéral !

K(Mg,Fe)

3 AlSiO 10 (F,OH) 2 La calcite : un minéral !La calcite : un minéral ! CaCO 3 La halite : un minéral !La halite : un minéral ! NaCl

Du sel !

La halite : un minéral !La halite : un minéral ! NaCl La pyrite : un minéral ! La pyrite : un minéral ! FeS 2 La magnétite : un minéral !La magnétite : un minéral ! Fe 3 O 4 La La goethitegoethite::un minéral !un minéral !

FeO(OH)

La labradorite : un minéral ! La labradorite : un minéral ! (Na,Ca)(Si,Al) 4 O 8 La grenat :La grenat :un minéral !un minéral ! (Ca, Mg ou Fe) 3 (Al, Fe ou Cr) 2 (SiO 4 3 Le diamant : un minéral ! Le diamant : un minéral ! C

L'or : un minéral ! L'or : un minéral !

Au Le gypse : un minéral ! Le gypse : un minéral ! CaSO

4•

2(H 2 O) CaractCaractééristiques des minristiques des minéérauxraux •Dureté (résistance à la rayure) •Composition (éléments chimiques) •Structure cristalline (forme des cristaux) • Couleur du minéral • Trace ou trait (couleur de la poudre du minéral •Éclat (réflexion de la lumière : métallique, vitreux, nacré, mat,...) • Transparence (propriété du minéral à laisser passer la lumière) •Clivage (plans de faiblesse déterminés) • Cassure (surfaces irrégulières) •Densité (rapport entre le poids du minéral et son volume d'eau) • Effervescence (réaction à l'acide)

• Ténacité (résistance au choc: minéraux fragiles et friables)Un minéral est caractérisépar ses propriétés physiqueset chimiques

Propriétés physiques des minéraux:

DuretDuretéédes mindes minéérauxraux

Dureté

Minéraux

1

TalcTalc

2

GypseGypse

3

CalciteCalcite

4

FluoriteFluorite

5

ApatiteApatite

6

OrthoseOrthose

7

QuartzQuartz

8

TopazeTopaze

9

Corindon Corindon

10

DiamantDiamant

Rayés par l'ongle(minéraux très tendres)Rayés par une pièce de monnaie de 1 cent (minéraux assez tendres) Rayés par une pointe de canif(minéraux assez durs)Rayent le verre(minéraux très durs) La duretéd'un minéralest déterminée par sa résistance à se faire rayer.

On part du

minéral le moins dur (talc) au minéral le plus dur (diamant)Échelle relative de dureté des minéraux (Échelle de Mohs)

Composition chimiqueComposition chimique

• Les minéraux peuvent être composés d'un seul élément chimique :

Exemple: Minéraux composés de carbone (C)

GraphiteGraphite

DiamantDiamantUn minéral est défini par sa composition chimique.

Composition chimiqueComposition chimique

• Les minérauxpeuvent être composés de plusieurs éléments chimiques

Exemples :

-Amazonite (KAlSi 3 O 8 -Chalcopyrite (CuFeS 2

Amazonite

AmazoniteChalcopyriteChalcopyrite

Structure cristallineStructure cristalline

Uncristal(solide cristallin) est constitué par la répétition à des intervalles réguliers dans les trois (3) dimensions de l'espace d'un motif d'atomes ou de molécules.

Cette répétition à

espacement régulier de la structure d'un cristal est représentée par un ensemble de points régulièrement disposés appelée réseau cristallin.

Structure cristalline

de la pyrite

Cristal de

pyrite Lorsque les cristaux ont des formes géométriquesbien définies, on dit qu'ils sontautomorphes. Dans d'autres cas, les minéraux ne présentent aucune forme cristalline: ils sont dits amorphes.

Exemples : Cristaux amorphes de quartz

Quartz amorpheQuartz amorphe

dans une obsidienne dans une obsidienne

Quartz amorpheQuartz amorphe

dans une opale dans une opale

Structure cristallineStructure cristalline

Les rochesLes roches

DDééfinition de rochefinition de roche

Une rocheest un matériau solide en général formé d'un assemblage de minéraux. Les rochessont constituées de minéraux,et les minéraux sont constitués d'éléments chimiques. Une roche peut être constituée d'une ou de plusieurs espèces minérales.

Granite (Granite (FKFK++QZQZ++BOBO))

Marbre (CC)Marbre (CC)

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